JPH0121905B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は血液の如き体液中のCO₂の測定に、か
つ特にこのような測定を確実に、安くかつ迅速に
遂行するための改良された方法に係る。

先ず在来方法に就いて説明する。

血液ガスの決定は臨床分析上重要である。特
に、全血及び血清中の二酸化炭素（CO₂）の決定
は臨床検査室に於いてとりわけ頻繁に行なわれる
分析である。こうした分析が非常に重要であるた
めに、多くの方法が既に開発されておりかつCO₂
濃度を決定するのに現在使用されている。

血液中のCO₂を決定するのに使用されている伝
統的な方法は生物化学雑誌（Journel of
Biological Chemistry）第61巻（1924年）第523
ページに発表されたデイ・デイ・バンスライク
（D.D.Van Slyke）氏の方法である。基本的なバ
ンスライク氏法では、血清及び酸が密閉された容
積内で混合されかつ血液中の二酸化炭素は真空の
適用によつて血液から抽出される。抽出された二
酸化炭素は次いで容積測定によつてまたは圧力測
定によつて測定される。真空にされた時にその他
の血液ガスが二酸化炭素のほかに血清から放出さ
れる。その結果必要なのは二酸化炭素をその他の
放出されたガスから分離するために水酸化ナトリ
ウムの如き塩基が加えられることである。その後
に容積測定が既知方法によつて遂行される。

バンスライク氏法は例えばエス・ネーテルソン
（S.Natelson）氏によつて米国特許第2680060号
及び第3171722号に説明されている微小ガス計量
器に実施される如き、数多の装置に実施されてい
る。これらの微少ガス計量器は米国ニユーヨーク
州、ニユーヨーク市クイーンズビレツジ
（Queens Village）29、97番街（97th Avenue）
220−05のサイエンテイフイツク インダストリ
ーズ、インコーポレーテツド（Scientific
Industries、Inc.）によつて発行された刊行物Ｐ
−５／64に更に詳しく記載されている。

ネーテルソン氏は、血清から遊離されたガスが
ガスクロマトグラフで分析されることのできるよ
うに、彼の装置をガスクロマトグラフへ連結する
ための種々の方法を説明している。勿論、かなり
の数の論文が存在して、それらはクロマトグラフ
イを使用して二酸化炭素及びその他のガスに対す
る血清の分析を説明している。こうした論文の一
つは応用生理学雑誌（Journal of Applied
Physiology）第18巻第１号（1963年１月号）第
97ページ乃至第106ページ所載のエル・イー・フ
アリイ（L.E.Farhi）氏等の“血液中に溶解され
たN₂のガスクロマトグラフイ及び（ａ−Ａ）N₂
差による決定（Determination of Dissolved N₂
in Blood by gas Chromatography and（ａ−
Ａ）N₂ Difference）”である。興味のあるもう
一つの論文は雑誌アナライザ（Analyzer）第４
巻第２号（1963年４月）所載のテイー・ジヨーン
ズ（T.Johns）及びビー・ソンプソン（B.
Thompson）両氏の“血液ガスのガスクロマトグ
ラフイによる決定（Gas Chromatographic
Determination of Blood Gases）”である。

ガスクロマトグラフイに於いては、放出された
ガスが典型的にはクロマトグラフ柱を覆いかつ次
いで検出器を通るガス流中を運ばれる。担体とし
て使用されるガス流は測定されるべきガスとは異
なる熱伝導率を有する普通はHe、または何かそ
の他のガスである。前記柱はガス流中の異なるガ
スに対して異なる沈殿率を有しかつ異なるガスを
相互に分離するように作用する。前記検出器は測
定されるべき異なるガスに対して異なるピーク応
答を与える流量検出器である。同検出器は普通に
は熱フイラメント線から成り、同線の抵抗が同線
と接触しているガスの熱伝導率に応じて変化す
る。測定されるべきガスの熱伝導率が相互に異な
るから、かつガスは既知の順序に分離されるか
ら、検出器応答の過渡ピークの各々は測定される
べきガスの１種ずつと関連づけられることができ
る。これらの過渡応答は測定が静止ガス測定では
なくてガスの流れに従つて行なわれる動的測定で
あるから、普通は記録器に記入される。その時応
答曲線の下の積分または応答曲線のピークの高さ
が血液試料中のガス濃度の尺度である。

血清中の例えばCO₂を決定するためのガスクロ
マトグラフイに関する数多の刊行物があるけれど
も、この方法はまだ日常の実験室測定に応い用途
を見出していない。この方法は複雑であり、記録
装置と共にクロマトグラフ及び柱を含めて著しい
量の装置を必要とする。その上、この方法には非
常に時間がかかる。費やされる時間の一部は装置
の操作者、即ち、血液試料を注入しなければなら
ずかつ次いで同試料が柱及び検出器を通過するま
で待たなければならない操作者に課せられる負担
に原因がある。操作者は次いで校正試料からの信
号に記録器出力を関連させなければならず、この
ようなことは総べて時間のかかることでありかつ
人的誤差の原因になり得る。

上に指摘された欠点のほかに、ガスクロマトグ
ラフイには担体ガス流を使用する必要がある。こ
れは静的測定ではなく動的測定であり、かつ従つ
て一層複雑であり従つて確実でない。このような
動的方法であれば一定流量が必要であり、かつ過
渡応答は正確な結果を与えるために速やかに記録
されなければならない。

これらの欠点のほかに、担体ガスは概して、検
出される種類のガスの測定が担体ガスの存在によ
つて変えられないようにするために、検出される
べき種類のガスとは異なる熱伝導率を有するガス
にされなければならない。空気、O₂、N₂等とは
著るしく異なる熱伝導率を有するHeの如きガス
が使用されるのはこの理由によるのである。

血液ガスを測定するためのほとんどの在来方法
の他の欠点は検出されるべきガスを放出するのに
試薬及び血液が反応する時に真空を使用すること
に関係がある。真空を使用することは（CO₂の如
き）測定されるべきガス以外の種類のガスが放出
されることになることを意味する。例えば、O₂、
N₂等が血液から放出されることになり、かつ
CO₂を測定することが所望される場合に試料測定
を妨げることになる。

真空を使用することの更に他の欠点は漏洩と真
空耐密の欠如との可能性に関係がある。真空装置
では弁及び止めコツクの如き装置が漏洩するの
で、概して誤差が生ずる。真空装置は再生可能に
良好な真空が与えられる時にのみ確実に作動する
ように設計されるから、このような方法は各自多
くの問題を免れない諸構成要素の信頼性に致命的
に依存する。従つて、重要なのは、測定されるべ
き種類以外に血液中に溶解されたガスに最低限に
しか妨害されない方法を提供することである。

雑誌臨床化学（Clinical Chemistry）第19巻第
10号（1973年）第1227ページに評価されかつ報告
されたCO₂測定用計器も参照される。この計器は
米国ペンジルバニア州19143のハーレコカンパニ
イ（Harleco Co.）によつて発売されている“ハ
ーレコCO₂装置”である。この計器ではガスが空
気中へ放出されかつ容積変位によつて測定され
る。放出されたガスは本発明に於ける如くには試
薬によつて検出器へ押込まれず、かつ計器そのも
のは各測定後に掃除するのに非常に困難である。
かつまた、少くとも1.0ミリリツトルの血清また
は血漿が必要であり、従つてこの計器はほとんど
の小児科試験に使用可能でない。ピストンなどの
摩擦、重量のために、この計器は頻繁に校正され
なければならない。

血液ガスを測定するための在来方法は概して、
誤差の原因になるある種の不均衡特徴を含んでい
る。例えば、真空が適用されて血液から、真空の
除去された時同血液によつて一部再吸収されるガ
スを抽出する。

かつまた、ガスクロマトグラフ法はガスの流れ
が血清及びガスを含有する装置を通ることを意味
している。これは試料ガスの掃出されるに従つて
装置の平衡を変える原因になる。即ち流れている
ガスが同ガスと血液試料との間に平衡を樹立する
のに利用可能な時間が無いかまたは精々、僅かに
部分的平衡が得られるに過ぎず、従つて適正な測
定をするために装置に対して基準を作るのが困難
である。

在来方法とは対照的に、本発明は非常に小さい
試料が評価されることのできる一層正確な結果を
得るのに均衡のとれた静止装置を使用する。その
装置は各測定後に自動的に浄化され、従つて良好
な正確度及び迅速な測定を確実にする。更に検出
器によつて測定された血液ガスは容器内に最初に
作られた組成と本質的に同じ組成を有し、従つて
正確さの向上を確実にする。

従つて、全血及び血清の如き体液試料中のCO₂
を安く、確実に測定するための方法を提供するの
が本発明の主要な目的である。

過渡応答の測定及びこのような過渡値の記録の
何れをも必要とせずに体液中のCO₂を決定するた
めの方法を提供するのも本発明の目的である。

大きい試料容積を必要とせずに、血液の如き体
液中のCO₂を測定するための方法を提供するのも
本発明の目的である。

容積または圧力の測定を必要とせずに体液中の
CO₂を測定するための方法を提供するのもまた本
発明の目的である。

体液中のCO₂を非常に速やかに測定するための
方法を提供するのも本発明の目的である。

本発明の概要が次に簡単に説明される。

本発明は全血及び血清の如き体液の試料中の
CO₂を決定するための改良方法を提供する。典型
的には、既知量の試料（血清、血漿または全血）
が容器へ導入される。同容器は次いで閉じられか
つ試料は存在する少量の試薬と共にかきまぜられ
て、CO₂が試料から放出されるようにかつ容器内
のガス空間が試料から放出されたCO₂と釣合わさ
れるようにされる。CO₂は在来方法に於いて一般
に実施されている如くに真空へではなくて大気に
於いてガス空間へ放出される。

ガス空間が放出されたガスと釣合わされてしま
つてから、（試薬の如き）押しのけ液体が容器へ
導入されて、同液体は密閉された容器のガス空間
へ連結された検出器で釣合わされたガスを押入れ
る。一部のガスがガス空間から検出器へ押入れら
れてから、同検出器はCO₂の静止試料の濃度を測
定する。この測定は操作者が見るのに便宜に表示
されることができる。

測定が行なわれてから、次いで密閉容器内の試
料と試薬との混合体は容器から排出され、かつ過
剰な（空気の如き）奔流洗浄流体が他の測定を行
なうのに先立つて装置を奔流洗浄するために検出
器へ通されかつ容器へ通される。全装置を奔流通
過するこの流体の容積は密閉された容器の容積よ
りも著るしく大きく、従つて適正な洗浄の行なわ
れることになるのを確実にする。装置を通る奔流
洗浄流体の流れは検出器へ放出されるガスの流れ
る方向と方向が逆である。

利用される装置は内部へ試料を導入されてから
閉じられることができ、かつ同試料と反応して
CO₂を放出する試薬を受けるようになつている容
器を有している。閉じられた時に同容器は実質的
に大気圧にある。

同容器は導管を経由して検出器へ連結されてい
る。押しのけ液体がポンプ装置によつて加えられ
た時に、ガス空間内の釣合わされた放出ガスは前
記導管を経由して検出器へ押込まれ、そこで静止
測定が行なわれる。即ち、この装置は正確な測定
をするために柱を通るガスの流れに頼るのではな
い。既述されたように、これは血液ガス検出器に
普通は存在する厳酷な所要条件を総べて排除す
る。

測定の行なわれた後に不用の試薬及び試料を容
器及び検出器から除去する装置が設けられてい
る。この廃物除去装置は適正に洗浄するために
（空気またはHeの如き）奔流洗浄流体の大きい容
積を検出器及び密閉された容器へ通すポンプを有
している。

迅速なかつ信頼性のある測定を確実にするため
に、この装置の諸装置全部の作動を自動的に調時
するための制御装置が設けられることができる。
この点に関して、注目されるべきは、血液等の如
き体液中のCO₂を測定するためのこの方法がこの
ような測定を行なうための現存方法よりもかなり
迅速なことである。

ガスを放出する反応が内部に起こる容器へ試験
されるべき試料を定量ずつ送出するための自動定
量送出し装置が、もしも所望されるならば、設け
られることができる。この定量送出し装置は前記
調時制御装置の制御下に作動することもできかつ
例えば、試料を収容されて有する回転テーブルと
組合わされることができる。

従つて、血清及び全血の如き非常に小さい試料
中のCO₂を測定するためのこの方法は流れている
ガス試料とは違つて静止試料を簡単に、迅速にか
つ確実に測定する。測定されるべきCO₂は真空へ
ではなくて実質的に大気圧に於いて放出され、か
つ放出されたガスは押しのけ液体を使用して検出
器へ押込まれ、その場合にガスを検出器へ押込む
のに使用される流体容積は試薬が検出器へ進入し
ない程度にされる。加えられる試薬の容積は、検
出器、装置にある諸構成要素を連結している配
管、及び容器の容積の関数である。その上、検出
器及び容器及び全連結管路は次続分析測定の精度
を確保するために奔流洗浄流体によつて逆方向に
奔流洗浄される。CO₂が測定されるべき時には、
大気圧に於いて装置内に存在する空気は、空気の
熱伝導率及びそれ故に同空気の検出器に対する影
響がCO₂のとは異なるから、測定に悪影響を及ぼ
すことにはならない。従つて、ガス成分を分離す
るための複雑な装置は不必要でありかつCO₂を測
定の精度に悪く影響する恐れのあるその他のガス
から分離するために余分の試薬が添加されなけれ
ばならないことはない。

本発明の以上の及びその他の目的、特徴及び利
点は本発明の以下の更に明確な説明から更に明ら
かになる。

以下には本発明の好適実施例が詳しく説明され
る。

添付図面の第１図を参照すれば、密閉されるこ
とのできる容器１０が設けられて、同容器内には
試料が同試料と反応して同試料からガス（CO₂）
を放出する酸の如き試薬と一緒に容れられてい
る。既述の如く、この試料は典型的実例として、
血清、全血、血漿等の如き体液から成つている。
本明細書の残りの部分では、この試料は記述を容
易にするために概ね、血液または体液と称するこ
とにする。容器１０の中には、かきまぜ器電動機
１３へ連結された磁石１２によつて駆動される磁
気部分１１Ｍを有するかきまぜバー１１が設けら
れている。

かきまぜバー１１は容器１０内のガス空間へ検
出されるべきガスの放出を容易ならしめるのに使
用される。同バーはこれを果たすのに、試料・試
薬溶液と容器１０内のガス空間との界面面積を増
大させる。

第１図に示されている如きかきまぜバー１１は
容器１０の壁に沿つて試料・試薬溶液の薄い膜を
作るのに使用されることができる。例えば、もし
もこのかきまぜバーが容器１０の内径ｄに近い長
さｌを有するならば、溶液の薄い膜が容器１０の
壁に沿つて形成されることになる。ｄ−ｌ＜１mm
であれば厚さ＜１mmの薄い膜が形成されることに
なる。15ミリメートルの高さ及び約２ミリリツト
ルの容積を有する容器に対して、かきまぜバーは
高さ約12ミリメートルで幅約10ミリメートルであ
ることができる。このようなかきまぜ器を使用す
れば、検出されるべきガスの95％よりも多くが20
秒足らずで放出されることになつて、約１分のか
きまぜ時間を要する（既述されたネーテルソンの
如き）以前の方法と対照的である。

その上、かきまぜバー１１は第１図に示されて
いる如き２枚羽根ではなくて如何なる数の羽根を
でも有することができる。こうすれば溶液とガス
空間との界面面積は更に増すことになる。従つ
て、理解されることができるように、本発明は大
形かきまぜ器及び小さい容積の試料を使用するこ
とによつて溶液の薄い膜を作る。

容器１０は孔１５を有する可動カバー１４を同
容器と協力するように有している。カバー１４は
Ｏ字形リング１６の上に載りかつ同リングに圧力
を加えて容器１０の頂上開口を閉じている。孔１
５はカバー１４の回転に応じて容器１０の頂上開
口と連通させられたり、させられなかつたりする
ことができる。即ち、カバー１４は容器１０の内
部へ出入口となることができるように矢印Ａに従
つて相反する両方向の何れへでも回されることが
できる。

容器１０及びカバー１４は一般に、化学的に不
活性で試料及び試薬の反応に影響を及ぼすことに
ならない材料で構成されている。適当な材料はプ
ラスチツク及びガラスである。第１図に於いて、
カバー１４は整合兼締着装置１７によつてＯ字形
リング１６と接触させられて保持されており、同
装置１７は便宜には、ブシユ１８によつて囲まれ
たねじである。容器１０の頂上表面に置かれたピ
ン１９が孔１５を容器１０の頂上開口と連通させ
るのにまたはさせないのに使用されるカバー１４
の運動を制限するために、カバー１４にある案内
２０の中を移動する。

作動中、充てん孔１５は、容器１０の中に試料
が置かれることのできるように、同容器の上方に
ある。同試料はピペツトの如き適当な器具を使用
して操作者によつて容器１０の中に置かれること
ができるかまたは自動的に置かれることができ
る。自動的操作には、典型的には試料定量送出し
装置２１が使用されることになり、同装置は試料
を回転テーブル（図示せず）から受けても構わな
い。試料は次いで容器１０へ進入させられるため
に配管２２を通して送出される。この操作の総べ
ては後述されるべき別個の回路の制御下に自動的
に達成されることができる。

充てん孔１５を容器１０の頂上と接触させまた
接触させないカバー１４の運動は電動機２３と、
同電動機へ駆動軸２６を介して連結された駆動車
２４とを有する駆動装置によつて達成されること
ができる。この操作は自動的にされることもでき
かつ適当な制御回路を使用することによつて試料
定量送出し装置２１と同期にされることができ
る。

容器１０の容積は試験されるべき試料の典型的
な量に従つて選択される。例えば、容器１０は典
型的には１ミリリツトル程度である容積を有して
いる。容器１０の容積は釣合わされたガスが移さ
れた時に管路２８及び検出器３０が奔流洗浄され
ることのできるように管路２８及び検出器３０の
総合容積よりも大きくされなければならない。か
つまた、釣合わされたガスを移すのに注入される
添加試薬の容積は検出器３０へ試薬の進入するの
を防ぐのに管路２８の容積と容器１０の容積との
和よりも小さい。従つて、ガスを検出器へ移すの
に使用される押しのけ試薬の容積は容器１０の容
積からかきまぜバー１１の容積を差引いた容積よ
りも小さい。

細い配管２８は容器１０を検出器３０と連結し
ている。検出器３０は一般によく知られているよ
うにサーミスタまたは熱線フイラメントを有する
熱伝導率検出器であつても構わない。（カサロメ
ータとも呼ばれる）熱伝導率検出器は普通には主
熱源（フイラメントまたはサーミスタ）からセル
ブロツク（cell block）即ち降温装置へ通るガス
によつて熱損失を測定する。検出器要素即ち熱源
はホイートストーンブリツジに編入されて、計器
上で読まれる試料ガスの変化等から不均衡の生ず
るのを可能ならしめる。検出器要素は、例えば、
タングステン、タングステン合金またはその他の
適当な材料で作られたサーミスタまたは熱線であ
つても構わない。このような検出器の概要を考察
するのには、ガスクロマトグラフイ第４巻（1966
年）第273頁所載のエー・イー・ローソン（A.E.
Rowson）氏等による“ガスクロマトグラフイに
於ける熱伝導率検出器（Thermal Conductivity
Pletectors in Gas Chromatography）”と題す
る論文が参照される。線フイラメントと接触して
いるガスの熱伝導率に応じて、検出器は線フイラ
メントと接触しているガスの濃度を示すことにな
る。こうした検出器は、とりわけ米国カリフオル
ニア州フラートン（Fullerton）市のベツクマン、
インストルメンツ（Beckman Instruments）、ペ
ンシルバニア州ピツツバーグ（Pittsburg）市の
フイツシヤ・サイエンチフイツク（Fisher
Scientific）の如き多くの会社によつて製造発売
されている。

検出器３０には、後述されるべき奔流洗浄作業
に使用される排出管３２が設けられている。

容器１０が約１ミリリツトルの容積を有してい
る時には、この細い管が典型的には僅かに約0.1
ミリリツトルまたはそれよりも小さい容積を有す
ることになる。このような容積寸法に対して、検
出器３０の内部容積は約0.1〜0.2ミリリツトルよ
りも大きくされるべきではない。

検出器３０は検出されたCO₂の量を指示する表
示器３４へ連結されて普通のブリツジ回路内にあ
る。そのブリツジ回路は零位調整回路３６と、校
正目的に使用される傾斜調整回路３８とをも有す
ることができる。従つて、試料中のCO₂の濃度を
指示する検出装置は一般に、検出器３０、表示器
３４、零位調整回路３６及び傾斜調整回路３８か
ら成つている。

容器１０は同容器へ試薬を入れるための装置、
放出されたガスを管路２８の中へ駆逐するのに同
容器へ押しのけ流体を加えるための装置、及び試
料分析後に検出器及び容器１０を奔流洗浄するた
めの装置へも制御可能に連通されている。これら
の諸装置は一般に、回転弁４２の作用によつて配
管４０を経て容器１０へ連通されている。弁４２
は、後述されることになる適当な時限回路によつ
て自動的に制御されることのできる弁電動機４４
によつて駆動される。容器１０へ最初に試薬を入
れるための装置は全体を４６で表わされ、放出さ
れたガスを容器１０から駆逐するのに押しのけ流
体を加えるための装置は全体を参照数字４８によ
つて示され、また分析後に容器１０及び検出器３
０を奔流洗浄するための装置は全体を参照数字５
０によつて示されている。

容器１０と連通している配管４０へこれらの諸
装置４６，４８及び５０を制御可能に連通させる
のに種々の管路が使用されている。回転弁４２は
装置４６へ通る管路５２へ、装置４８へ通る管路
５４へ、かつ装置５０へ通る管路５６へ連通する
ことができまたその連通をしや断することができ
る。

試薬を入れるための装置４６は一般に、試料と
反応するように使用される試薬を貯蔵するための
容器５８を有している。CO₂の測定には、この試
薬は一般に乳酸の１モル水溶液の如き酸である。

試薬添加装置４８は、放出されたガスを検出器
３０へ押込むために、少量の（試薬の如き）押し
のけ流体を容器１０へ供給するのに使用される。
装置４８は典型的には、可動ピストン６２を内部
に有するシリンダ６０から成つている。検出の際
に使用される試薬も好ましくはシリンダ６０の中
に存在する。ピストン６２はエキセン６８を経由
して軸６６へ連結された電動機６４によつて駆動
される。電動機６４も装置４８の作動を適当な時
に自動させるのに適当な時限回路の制御下にある
ことができる。容器のガス空間内のガス混合体は
押しのけ流体を使用することによつて移されるの
が好ましいけれども、ポンプする如きその他の方
法が使用されることもできる。

奔流洗浄装置５０は一般に、試薬及び試料を容
器１０から除去し、かつまた放出されたガスを測
定の行なわれた後に検出器３０及び容器１０から
除去するポンプ７０から成つている。奔流洗浄さ
れた材料は配管７４を経由して廃物容器７２へ放
出される。ポンプ７０の作動も適当な制御回路に
よつて制御可能に達成されることができる。その
上、装置５０は奔流洗浄流体を検出器３０、配管
２８及び容器１０へ通して、これらの部分を新た
な各測定に先立つて洗浄する。

制御器タイマ７６が起動回路７８によつて作動
させられかつ同タイマはかきまぜ器電動機１３、
試料定量送出し装置２１、駆動電動機２３、弁電
動機４４、ポンプ７０及び総べての弁の作動を制
御するのに適用される。タイマ７６は容器１０の
中に置かれた体液試料からCO₂含量を決定するた
めに、全く自動的に作動させるのにこれらの構成
要素へ適時に始動信号を送る。この自動操作には
各個の試料測定の行なわれた後に検出器３０及び
容器１０を掃除し、かつ他の試料測定を開始させ
る奔流清浄工程が包含される。その結果として、
毎時60回（またはそれよりも多い）測定回数がこ
の装置によれば可能であつて典型的には毎時10回
よりも少い在来方法の測定速度と対照的である。

次にCO₂分析作業が説明される。

試験されるべき体液の試料を注入するのに、カ
バー１４は孔１５が容器１０の頂上開口の上方に
あるように動かされる。この試料は、例えば0.01
ミリリツトルの如き非常に小さい容積を有するこ
とができる。従つて、小児科試料が容易に分析さ
れることができる。分析されるべき試料は操作者
によつて、または自動定量送出し装置２１によつ
て容器１０へ注入される。次いで容器１０は、孔
１５を同容器の頂上開口から移すのにカバー１４
を回すことによつて閉じられる。もしもカバー１
４の運動がタイマ７６の制御下にあるならば、こ
のように閉じる作動を開始するのに電動機２３及
び試料定量送出し装置２１へ信号が送られること
になる。この時、制御器タイマ７６は弁電動機４
４へ信号を送つて、同電動機が容器１０へ酸性試
薬の導入されることになるように回転弁４２に管
路４０及び５２を連通せしめる。ほとんどの測定
の際に、既済測定サイクル後に容器１０の壁に残
存している少量の強酸はCO₂を放出するために血
液試料と反応するのに十分であることになる。従
つて試薬の最初の量は給源即ち容器５８から必要
であつてもなくても構わない。

タイマ７６は、容器１０の中の試料及び試薬を
かきまぜバー１１によつて混合するかきまぜ器電
動機１３を始動させる。試料と試薬は反応して
CO₂を容器１０内のガス空間へ放出し、同空間は
従つて釣合わされる。約20〜30秒後に、タイマ７
６は電動機４４を作動せしめ、同電動機は管路４
０及び５４を相互に連通せしめるために回転弁４
２を回転する。次いで電動機６４が作動させられ
て、酸性試薬（押しのけ流体）をピストン６２の
作用によつてシリンダ６０から容器１０へ押込
む。ピストン６２の運動によつて容器１０へ押込
まれる試薬の容積は、ガス検出器３０が試薬によ
つて汚染されるのを避けるために、容器１０が完
全に充たされないように選択される。実例とし
て、１ミリリツトルの容器容積に対して、ピスト
ン６２によつて注入されるべき試薬の典型的容積
は（CO₂を放出させるために試薬が最初に容器１
０へ入れられなかつたならば）0.7〜0.8ミリリツ
トルである。

容器１０へ試薬が注入されれば、同試薬は釣合
わされたガスの容積を容器１０から検出器３０へ
押しのける。好ましいのは、ガスの流れが本質的
には測定の行なわれる以前に停められることであ
る。シリンダ６０の中の押しのけ液体は釣合わさ
れたCO₂を検出器３０へ押込むのにしか使用され
ないから、CO₂を放出するのに試薬が使用される
必要はない。例えば、CO₂を吸収することになら
ず、かつ次の測定に悪影響を及ぼすように容器１
０の中の試薬を制し得ないことになる如何なる物
質でも適当である。塩を含有する水溶液が実例で
ある。検出器３０によつて発せられる信号は表示
器３４によつて表示され、同表示器に於いて操作
者によつて容易に読まれることができる。この
時、制御器タイマ７６は操作者が表示された信号
を読んで記録するのを可能ならしめるのに、かつ
彼が校正試料を処理する時に傾斜調整回路３８を
調整するのを可能ならしめるのに停められても構
わない。これらの操作の後に、タイマ７６は再び
始動させられても構わない。同タイマは管路４０
及び５６がこの時相互に連通しているように電動
機４４を作動させる。ポンプ７０も、タイマ７６
によつて作動させられて容器１０を空にさせ、か
つ過剰の新鮮な空気を容器１０へ導入する。重要
なのは、単に体液が容器１０から排出されるだけ
ではなくて、CO₂と釣合わされた空気が装置から
除去されるように容器１０全体が（検出器３０を
通して）新鮮な空気で充たされもすることであ
る。導入されて検出器及び容器１０を通る過剰な
空気の量はこれら両者を良好に空にするのに十分
である。例えば、容器１０の容積の少くとも約５
倍の容積が適当である。

次いで弁電動機４４は電動機６４によつてシリ
ンダ６０に試薬を充たすために、管路５２及び５
４を連通させる。次いで弁電動機４４は管路５４
及び４０を連通させるために回転弁４２を動か
す。こうすれば、管路４０が充たされかつ多分少
量（例えば0.05ミリリツトル）の試薬が容器１０
へ進入するように少量の試薬がこれら両管路へ押
込まれる。

既述されたように、既済サイクル後に容器壁面
に残存している少量の強酸が次の血液試料と反応
するのに概ね十分であるから、装置は容器１０へ
ピストン６２を介して試薬が注入されなくても良
好に作動することが判明している。

装置はこの時次の試料に対して準備されてい
る。次の試料を注入する前に、またはタイマ７６
が試料定量送出し装置２１を作動させる前に、操
作者は零位を読むべき表示器３４を調べても、ま
た零位読みを得るのに零位調整回路３６をも調整
しても構わない。

以上に説明されたのは全血及び血清の如き体液
中のCO₂を測定するための特異な方法及び装置で
ある。この方法は真空ではなくて大気圧にあるガ
ス空間へCO₂を放出することを特徴としている。
この方法は極めて簡単であり、かつ本技術分野に
精通せる人々によつて改変されることができる。
測定されるべき試料が変えられた時、例えば血清
から全血に変えられた時に、使用される試薬は試
料に応じて選択され、これらの試薬はよく知られ
ている。かつまた、熱伝導率検出器が高精度を有
し、高速度で作動しかつ簡単なので好ましいけれ
ども、本技術分野に知られているその他のガス検
出器がこの方法を実施するのに使用されても構わ
ない。

この方法は流れているガス試料ではなくて静止
試料を測定すること、及び検出されるべきガスを
試薬の如き液体によつて押しのけることを特徴と
している。試薬の容積はこの操作の際に容器の容
積よりも小である。その上、この方法は検出器、
容器及び配管から（空気、He等の如き）過剰の
流体と反対の方向に排出する工程を包含する。従
つて、この方法はCO₂を分析するための簡単で信
頼性のある方法となり、かつ高い精度を維持しつ
つ測定を増速するのに使用されることができる。
総べての場合に、必要な試料の量は非常に少く、
また検出器内で測定される静止試料の組成は検出
されるべきガスが体液試料から放出された後に容
器のガス空間内に於ける組成と本質的に同一であ
る。

従つて、本発明は広義にはガス空間内のガス混
合体が試薬と体液の試料との反応によつて変化す
ることを包含する。変えられたガス混合体は次い
で、好ましくは押しのけ液体を使用することによ
つて検出器へ移される。変えられたガス混合体は
次いで測定され、かつ次いで容器が内容を排出さ
れる。次いで検出器及び容器は多量の奔流洗浄流
体の逆流によつて奔流洗浄される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本明細書に説明されたCO₂測定改良方
法を実施するための装置の略図である。 １０……「容器」、３０……「検出器」。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 体液の試料中のCO₂を測定するための方法に
   して、 前記試料及び試薬を容器内に注入し、前記容器
   内の前記試料の容積よりも大きい容積を有する実
   質的に空気で充たされたガス空間を形成して容器
   を密閉し、該試料と試薬を反応させ、本質的に大
   気圧に於いてCO₂を放出して放出された該CO₂と
   空気との混合体を作り、 前記容器へ押しのけ液体を加えることによつて
   前記ガス空間内の前記混合体を少くとも一部分を
   検出器へ移し、かつ 前記検出器へ移された前記ガス混合体の濃度を
   測定する 諸工程を包含する、体液の試料中のCO₂を測定す
   るための方法。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の方法にして、前
   記押しのけ液体は前記試薬から成つていることを
   特徴とする方法。 ３ 特許請求の範囲第１項記載の方法にして、前
   記容器に加えられる押しのけ液体の容積が前記容
   器の容積よりも小さいことを特徴とする方法。 ４ 特許請求の範囲第１項記載の方法にして、前
   記検出器は移された前記ガス混合体の静止試料を
   測定することを特徴とする方法。 ５ 特許請求の範囲第２項記載の方法にして、前
   記検出器は移された前記ガス混合体の熱伝導率を
   測定することを特徴とする方法。 ６ 特許請求の範囲第１項記載の方法にして、前
   記測定工程後に前記容器から前記試料及び試薬を
   排出し、かつ次いで前記ガス混合体の移される方
   向と反対の方向に移動する空気によつて前記検出
   器及び前記容器を奔流洗浄する諸工程を包含する
   ことを特徴とする方法。 ７ 特許請求の範囲第１項記載の方法にして、前
   記体液は主として全血、血清及び血漿から成る群
   のうちの一つから成つていることを特徴とする方
   法。 ８ 特許請求の範囲第１項記載の方法にして、前
   記試料からのCO₂の放出は前記容器の壁に沿つて
   厚さが約１ミリメートルよりも薄い前記試料及び
   前記試薬の薄い膜を形成することによつて促進さ
   れることを特徴とする方法。 ９ 特許請求の範囲第１項記載の方法にして、前
   記CO₂は実質的に大気圧に於いて前記ガス空間へ
   放出されることを特徴とする方法。